• vom 01.08.2016, 21:00 Uhr

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Technik der Zugvögel optimiert den Segelflug




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  • Drehmoment der Aufwinde ist von Bedeutung.

US-Physiker erforschen in Simulationen die Möglichkeit im Experiment. - © Fotolia/Kirstin Göttmann

US-Physiker erforschen in Simulationen die Möglichkeit im Experiment. © Fotolia/Kirstin Göttmann

San Diego. Zugvögel können mit Hilfe von Aufwinden mit wenig Kraftaufwand weite Strecken fliegen. Dabei finden sie die optimale Flugbahn, obwohl es in den Aufwinden recht turbulent zugehen kann. Diesen sogenannten Thermikflug der Tiere nahmen nun US-Physiker genauer unter die Lupe und wollen damit die Reise mit Segelflugzeugen optimieren.

Wissenschafter um Gautam Reddy von der University of California untersuchten die komplizierte Technik der Vögel anhand von Computermodellen. Dabei setzten die Forscher auch sogenannte selbstverstärkende Lern-Algorithmen ein. Dabei wird ein Segelflieger in einer Computersimulation fortlaufend trainiert, indem er ein unmittelbares Feedback zu seinen Flugmanövern bekommt.

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Experiment ausständig
Bei den simulierten Tests zeigte sich, dass der höchste und längste Flug dann erreicht wird, wenn er konsequent am Drehmoment der Aufwinde ausgerichtet wird. Temperaturwechsel innerhalb der Winde spielten hingegen eine geringere Rolle. Um die Fluggeräte künftig weiter segeln zu lassen, könne demnach eher auf Temperaturmessgeräte verzichtet werden als auf relativ einfache mechanische Instrumente zur Messung des Drehmoments, schreiben die Forscher im US-Fachjournal "Proceedings of the National Academy of Sciences" (Pnas). Ihre Erkenntnisse müssten allerdings noch im Experiment bestätigt werden.

Erstmals sei bei Untersuchungen der aufsteigenden Luftmassen genauer hingeschaut und auch die Rolle der Turbulenzen berücksichtigt worden, lobt Strömungsexperte Michael Klaas vom Aerodynamischen Institut der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen die Arbeit der US-Kollegen. "Wenn man versteht, wie Vögel Entscheidungen treffen, kann man auch für den Segelflug oder für den Bau von Drohnen viel daraus lernen."

Indem er bestimmte Umweltsignale berücksichtige, sei ein Flieger in der Lage, den Auftrieb zu steigern und selbst bei starken Turbulenzen die Segelleistung zu verbessern, betonte der Physiker und Mitautor der Studie, Massimo Vergassola.

Entdecker der Prinzipien
Schon der deutsche Ingenieur Otto Lilienthal (1848-1896) hatte die Flugeigenschaften der Störche kopiert und sich einem Vogel gleich in die Lüfte erhoben. Er gilt als Entdecker der Prinzipien der modernen Luftfahrt und veröffentlichte seine Forschungen in seinem Hauptwerk "Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst". Bei einem Selbstversuch mit seinem Flugapparat kam Lilienthal allerdings vor nunmehr 120 Jahren ums Leben.

Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt hatten jüngst die Gründe dafür untersucht und gefolgert, dass der Flugpionier mit seinem sogenannten Normalsegelapparat abgestürzt war, nachdem dieser sich bei einem als Sonnenbö bezeichneten Aufwind zu stark aufgerichtet hatte. Der tödliche Absturz geht wahrscheinlich auf einen Pilotenfehler zurück.




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Dokument erstellt am 2016-08-01 16:59:04



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